CN103282708B - 用于油气井钻井和采油的螺纹接头 - Google Patents

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    • F16L15/06Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints characterised by the shape of the screw-thread

Abstract

本发明涉及螺纹接头,其包括第一管形构件和第二管形构件,每个管形构件分别带有一阳式端部(1)、一阴式端部(2),阳式端部(1)在其外周表面上包括至少一个螺纹区(3)并终止于端面(7),阴式端部(2)在其内周表面上包括至少一个螺纹区(4)并终止于端面(8),螺纹区(3、4)在其长度的至少一部分上包括螺纹(32、42),每个螺纹在通过管形构件的轴线的纵剖面中看,包括一螺纹牙顶(36、46)、一螺纹牙底(35、45)、一承载牙侧(30;40)和一插入牙侧(31、41),其特征在于,在通过螺纹接头的回转轴线(10)的纵剖面中看,阳式和阴式承载牙侧(30;40)的型廓是具有凸起或凹陷形状的连续曲线,阳式牙侧的型廓与阴式牙侧的型廓在连续曲线的至少70%、优选90%上是互补的。

Description

用于油气井钻井和采油的螺纹接头
技术领域
本发明涉及用于油气井的钻井和采油的管形构件,更确切地涉及该管形构件的端部,所述端部为阴型或阳型,能够连接到也用于油气井钻井和采油的另一个管形构件的相应端部。本发明还涉及源自于两个管形构件装配连接得到的螺纹接头。
背景技术
术语“用于油气井钻井和采油”的管形构件表示用于与另一同类型零件相连接的基本为管形的任何零件,或者另外地最终以便或构成油气井用的钻柱,或构成用于维修的立管如修井立管或用于采油的立管如立管柱(risers),或者包括在采油井中的油管柱或套管柱。特别是,本发明应用于钻柱中使用的管形构件,例如钻杆、厚壁钻杆、钻铤、以及称为钻具接头的用于连接钻杆和厚壁钻杆的部件。
已知地,钻柱中使用的每个管形构件通常都包括一设有阳螺纹区的端部和/或一设有阴螺纹区的端部,每个端部都用于与另一管形构件的相应端部通过装配连接,这种组装形成接头。使这样构成的钻柱在井表处进行钻井时转动;为此,管形构件必须以很大扭矩互相装配在一起,以便能够传递足够的旋转扭矩,以便能够钻井,而没有任何螺纹卸开或实际上扭矩过大。
在普通产品中,通常地,首先通过设于每个管形构件上的内和/或外抵接表面的紧固配合、然后通过互相装配在一起的管形构件的螺纹牙侧的紧固配合,来达到上紧扭矩。但是,由于因钻井条件正变得越来越复杂(大深度、水平钻井等)而要求的上紧扭矩稳定增加,必须通过接头传递更大扭矩。由于抵接表面的范围为管厚度的一小部分,更特别的是在钻井管形构件的情况下为钻具接头的一小部分,因此当施加太高上紧扭矩时,会很快达到抵接表面的临界塑性化阈值。另外,一种方案在于传递更大扭矩到螺纹中,以便减轻抵接表面负担。
已经研发出使用自锁螺纹的一些方案,如现有技术文件USRe30647和USRe34467中所描述的方案。在此类自锁螺纹中,阴式端部的螺纹(也称为牙)和阳式端部的螺纹(也称为牙)牙侧具有恒定导程,但螺纹宽度变化。
更确切的说,承载牙侧之间的距离是恒定的,插入牙侧之间的导程(距离)也同样是恒定的,但是承载牙侧之间的所述距离与插入牙侧之间的所述距离不同。
更确切的说,对于阳式端部的螺纹、相应地对于阴式端部的螺纹,螺纹(或牙)牙顶的宽度随距阳式端部、相应地距阴式端部的距离而逐渐增加。
这样,在装配过程中,阳和阴螺纹(或牙)最终在与锁定点对应的位置互相锁定。出于该原因,通过牙侧之间的整个接触面、即比现有技术的抵接表面所构成的接触面要大得多的总表面来承受上紧扭矩。但是,使抵接表面与此类螺纹结合是不容易的,因为已知作为自锁螺纹的螺纹构型需要抵接表面与螺纹牙侧表面同步对接。
API7的方案使用与在螺纹牙底和牙顶之间留出间隙的截头V形螺纹结合的内和/或外抵接表面。
发明内容
本发明提出能够特别是通过增加螺纹牙侧之间的接触面,传递更大扭矩到螺纹中的新的螺纹牙型。
更确切的说,本发明提供包括第一管形构件和第二管形构件的螺纹接头,每个管形构件分别带有一阳式端部、一阴式端部,所述阳式端部在其外周表面上包括至少一个螺纹区并终止于端面,所述阴式端部在其内周表面上包括至少一个螺纹区并终止于端面,所述螺纹区在其长度的至少一部分上包括螺纹,每个所述螺纹在经过所述管形构件的轴线的纵剖面中看,包括一螺纹牙顶、一螺纹牙底、一承载牙侧和一插入牙侧,其特征在于,在经过所述螺纹接头的回转轴线的纵剖面中看,阳式和阴式承载牙侧的型廓是具有凸起或凹陷形状的连续曲线,阳式牙侧的型廓与阴式牙侧的型廓在所述连续曲线的至少70%、优选90%上是互补的。
本发明的可选择特征如下限定,所述可选择特征可以是补充性的或替代性的。
阳式和阴式插入牙侧的型廓以及阳式和阴式承载牙侧的型廓可以是具有凸起或凹陷形状的连续曲线,对于相同的螺纹区部分,所述插入牙侧的型廓与所述承载牙侧的型廓朝向相反。
在经过所述螺纹接头的回转轴线的纵剖面中看,阳式插入牙侧的型廓可以是凸起的,阳式承载牙侧的型廓是凹陷的。
在经过所述螺纹接头的回转轴线的纵剖面中看,所述插入牙侧的型廓和/或所述承载牙侧的型廓可以是半径在25mm到127mm的范围内的圆弧。
所述插入牙侧和所述承载牙侧可以在所述螺纹牙顶和/或所述螺纹牙底处通过半径在3mm到13mm的范围内的连接圆角连接在一起。
插入牙侧和承载牙侧各自相对与接头回转轴线垂直的轴线的角可以是相等的。
所述插入牙侧的角可以比所述承载牙侧的角大至多30度。
插入牙侧和承载牙侧各自相对与接头回转轴线垂直的轴线的角可以在10°到80°的范围内。
所述螺纹区的导程可以在2mm到13mm的范围内。
所述螺纹区可以具有锥形母线,所述锥形母线与所述螺纹接头的回转轴线形成在1.5度到8度的范围内的角。
所述管形构件可以是钻井管形构件。
所述阴式端部的顶部可以为钝形,使得当螺纹区部分互相装配好时,在阴螺纹区的牙顶和阳螺纹区的牙顶底部之间提供间隙。
当螺纹区部分互相装配好时,所述阳式端部的端面可以抵靠设在所述阴式端部内的突肩。
当螺纹区部分互相装配好时,所述阴式端部的端面可以抵靠设在所述阳式端部的外部上的突肩。
所述阳式端部和所述阴式端部可以每个分别都包括密封面,当螺纹区部分互相装配好时,所述密封面能过盈接触配合在一起。
当螺纹区部分互相装配好时,所述承载牙侧之间和所述插入牙侧之间的轴向过盈可以大于0.05mm。
附图说明
在下面参照附图进行的描述中将更详细地讨论本发明的特征和优点。
图1是根据本发明装配两个管形构件的对应螺纹区来接合这两个管形构件所产生的接头的示意图。
图2是图1接头的两个管形构件的螺纹区以未连接方式示出的详细示意图。
图3-6是本发明的特殊实施方式中的一管形连接构件的阳式端部的螺纹的详细视图。
具体实施方式
图1中所示的螺纹接头用于钻井应用的情形中,以已知方式包括具有回转轴线10和带有阳式端部1的第一管形构件、和具有回转轴线10和带有阴式端部2的第二管形构件。这两个端部1和2每个都终止于一相对螺纹接头的回转轴线10呈径向取向的端面7、8,这两个端部分别设有螺纹区3和4,所述螺纹区配合在一起以使两个管形构件通过上紧互相连接。需要注意的是,螺纹接头的轴线10也是管形构件1和2的回转轴线。表述“相对螺纹接头的轴线10呈径向取向”表示:端部1和2的端面7和8相对于与螺纹接头的轴线10垂直的平面倾斜至多20度。
作为补充,如果需要,更特别的是在用于油气井采油的应用而不是钻井应用的情形中,接头可以包括防止流体流到管状接头内和管状接头外的密封。该密封由位于阳式端部1的端面7附近的两个金属/金属密封面5、6提供。更确切的说,密封面6布置于靠近阳式端部1的端面7的阴式端部2的内周表面上,端面7本身朝向基本垂直于接头轴线10的直线。密封面5在阳式端部1的外周表面上,面对密封面6。当阳式端部装配到阴式端部中时,这两个密封面定位成它们过盈接触。由于阳式端部1在密封面5处的外径略大于阴式端部2在密封面6处的内径,而得到“过盈接触”。例如,金属/金属密封面5、6之间的接触可以是两个圆锥面接触、两个圆环面接触,或者一个圆环面和一个圆锥面的接触。
当第一管形构件和第二管形构件一起装配到最终位置时,阳式端部1和阴式端部2各自的端面7、8每个均分别抵靠设在阴式端部内的突肩9和设在阳式端部外表面上的突肩11。需要注意的是,一般在扭矩达到给定参照值时得到最终位置。这就意味着,根据所选择的接头和应用,使用者在使用管形构件时参考应施加的参照扭矩。
图2表示经过图1接头的两个螺纹区的轴线10的纵剖面图,这两个螺纹区是用参考编号3表示的阳螺纹区和用参考编号4表示的阴螺纹区,它们用于通过上紧相互配合。图2是图1中所示接头的分解图,因为当管形构件的端部1、2彼此装配在一起时,螺纹区3、4彼此安装在一起,以便上紧配合。螺纹32属于一管形构件的阳式端部1的螺纹区3,每个螺纹32包括一插入牙侧31、一承载牙侧30、一螺纹牙底35和一螺纹牙顶36。类似地,螺纹42属于一管形构件的阴式端部2的螺纹区4,每个螺纹42包括一插入牙侧41、一承载牙侧40、一螺纹牙底45和一螺纹牙顶46。
关于阳式端部和根据本发明的一实施方式,阳螺纹的插入牙侧31的型廓以及阳螺纹的承载牙侧30的型廓(在经过管形构件轴线10的纵剖面中看)每个都是或具有凸起形状或具有凹陷形状的连续曲线,插入牙侧31的型廓和承载牙侧30的型廓朝向相反。更确切的说,阳螺纹的插入牙侧31的型廓是凸起的,而承载牙侧30的型廓是凹陷的。换句话说,阳式插入牙侧的型廓和阳式承载牙侧的型廓具有相反的曲面。“曲线型廓”意味着型廓不是呈直线的。
关于阴式端部,根据本发明的一实施方式,阴螺纹的插入牙侧41的型廓以及阴螺纹的承载牙侧40的型廓(在经过管形构件轴线10的纵剖面中看)每个都是具有凸起形状或凹陷形状的连续曲线,插入牙侧41的型廓和承载牙侧40的型廓朝向相反。更确切的说,阴螺纹的插入牙侧41的型廓是凹陷的,而阴螺纹的承载牙侧40的型廓是凸起的。换句话说,阴式插入牙侧的型廓和阴式承载牙侧的型廓具有相反的曲面。
另外,在阳螺纹牙侧已被带引至与阴螺纹牙侧接触时,阳螺纹牙侧的型廓和阴螺纹牙侧的型廓是互补的。这就意味着,每个构成阳式承载牙侧和阴式承载牙侧的型廓的连续曲线在至少70%、优选90%上重合。类似地,每个构成阳式插入牙侧和阴式插入牙侧的型廓的连续曲线至少在70%、优选90%上重合。
清楚的是,可以设置相反的构型,其中,阳螺纹的插入牙侧31的型廓是凹陷的,而承载牙侧30的型廓是凸起的。以互补的方式,阴螺纹的插入牙侧41的型廓则是凸起的,而阴螺纹的承载牙侧40的型廓则是凹陷的。
清楚地,还可以具有这样的构型:其中,只有阳螺纹的承载牙侧30的型廓(在经过管形构件轴线10的纵剖面中看)是具有凸起或凹陷形状的连续曲线;而插入牙侧31的型廓可以是呈直线的。这样,阴螺纹的承载牙侧40的型廓与阳螺纹的承载牙侧30的型廓互补,以使每个构成阳式和阴式承载牙侧的型廓的连续曲线在至少70%、优选90%上重合。
无论所选择的构型如何,当阳式零件和阴式零件装配在一起以形成接头时,在牙侧之间获得接触面,而采用曲线型廓的牙侧的接触面大于采用直线型廓的牙侧的接触面。但是,由于上紧扭矩与相接触的表面的总表面面积成正比,则牙侧的接触面越大,得到的上紧扭矩就越大。
如可以在图1中看到的,接头包括内抵靠部和外抵靠部。关于外抵靠部,第一管形构件和第二管形构件装配在一起,以便阴式端部2的端面8抵靠设置在阳式端部1的外表面上的突肩11。关于内抵靠部,第一管形构件和第二管形构件装配在一起,以便阳式端部1的端面7抵靠设在阴式端部2的内表面上的突肩9。
其中提供一个内抵靠部或一个外抵靠部的构型也是可以的。
其中既没有内抵靠部也没有外抵靠部、并且阳式和阴式承载牙侧和插入牙侧在装配的某一阶段相接触的构型也是可以的。则阳式与阴式承载牙侧之间以及阳式与阴式插入牙侧之间存在正轴向过盈,因此构成上紧扭矩。有利的是,该过盈大于0.05mm。通过使用大于螺纹牙底宽度的螺纹宽度而得到轴向过盈。
同时,还有利的是,使承载牙侧30、40处的接触面的表面面积最大化,以在最佳可能的范围承受上紧扭矩。有利地,优选使阳式和阴式承载牙侧的表面面积的至少90%接触。这意味着,参照沿通过接头轴线10的纵向轴线的剖面图,阳式和阴式承载牙侧的曲线型廓的至少90%必须接触。
为减少应力集中的风险,承载牙侧和插入牙侧在螺纹牙底和牙顶螺纹处使用连接圆角切向地连接起来。
广义说来,术语“曲线型廓牙侧”是指这样的牙侧:该牙侧的型廓跟随一椭圆部分、一圆弧、或一系列切向连接圆弧的形状。清楚地,所述曲线是连续的,这在于它们没有任何奇异性。它们还跟随完全凹陷或完全凸起的型廓,其排除了如带有“S”形型廓的牙侧的情况的具有拐点的可能性。
图6示出在特殊构型中的阳螺纹区的经过轴线10的纵剖面中的详细视图。阳式牙侧32具有用于承载牙侧的凹陷圆弧部分和用于插入牙侧的凸起圆弧部分。
连接圆角也是圆弧,分别在螺纹牙顶处半径为R1和在螺纹牙底处半径为R3。优选地,在螺纹牙顶处的连接圆角的半径R1和在螺纹牙底处的连接圆角的半径R3每个都在3mm-13mm的范围内。
优选地,对于承载牙侧型廓的半径R4和对于插入牙侧型廓的半径R2每个都在25mm-127mm的范围内。高值127mm表示可以提供足够的弯曲度,以保证足够大的接触面,其因此足以能承受大的上紧扭矩。低值25.4mm表示提供适合于管形构件直径的足够的螺纹高度。
清楚的是,承载牙侧型廓的半径R4和插入牙侧型廓的半径R2不一定相同。但是,看来在接头包括抵靠部的情况中,由低值25.4mm和高值127mm构成的区间首先涉及承载牙侧的半径R4。实际上,承载牙侧承受上紧扭矩的一部分。为此,插入牙侧的曲率半径R2重要性较低。
应当注意的是,可以具有插入牙侧的半径R2非常大、因此对于插入牙侧产生几乎直线形的型廓的构型。
图3、4和5描述具有不同的承载牙侧角和插入牙侧角的不同螺纹牙型。
在图3中,对于承载牙侧曲线的弦线l和对于插入牙侧曲线的弦线s与管形构件轴线10的垂线形成相同的角度a。弦线l和s通过支撑承载牙侧型廓的曲线与支撑插入牙侧型廓的曲线之间的交点限定。
应注意的是,螺纹牙顶36的位置通过支撑承载牙侧型廓的曲线与支撑插入牙侧型廓的曲线之间的交点限定。类似地,螺纹牙底35的位置通过支撑承载牙侧型廓的曲线与支撑插入牙侧型廓的曲线之间的交点限定。则螺纹导程L等于相继两个螺纹牙顶之间的距离,所述距离也等于相继两个螺纹牙底之间的距离。
在承载牙侧和插入牙侧的倾斜度相同的情况下,以及在承载牙侧和插入牙侧的弯曲度相同的情况下,接头具有拉伸和压缩平衡特性。该构型意味着可以产生具有良好拉伸和压缩特性的螺纹区。
在图4中,对于承载牙侧曲线的弦线l和对于插入牙侧曲线的弦线s分别与管形构件轴线10的垂线形成不同的角度a和b。弦线l和s也由支撑承载牙侧型廓的曲线与支撑插入牙侧型廓的曲线之间的交点限定。
在插入牙侧倾斜度大于承载牙侧倾斜度(承载牙侧比插入牙侧更竖直)的情况下,有利于压缩强度。该构型应优选用于压缩应力大的靠近钻头使用的钻井管形构件。优选使插入牙侧的角比承载牙侧的角大至多三十度。实际上失去螺纹之间的钩挂,则阳式零件和阴式零件可能脱开(jumpout)。
在插入牙侧倾斜度小于承载牙侧倾斜度(承载牙侧没有插入牙侧竖直)的情况下,有利于拉伸强度。该构型应优选用于在井下管柱外的部位、即远离钻头使用的钻井管形构件。
在图5中,承载牙侧型廓和插入牙侧型廓为椭圆形。优选地,通过承载牙侧型廓端点的弦线之间的箭头c和通过插入牙侧型廓端点的弦线之间的箭头d应在3mm到13mm的范围内。
还应注意到螺纹牙顶36的位置;该位置由支撑承载牙侧型廓的曲线与支撑插入牙侧型廓的曲线之间的交点限定。类似地,螺纹牙底35的位置由支撑承载牙侧型廓的曲线与支撑插入牙侧型廓的曲线之间的交点限定。则螺纹导程L等于相继两个螺纹牙顶之间的距离,所述距离也等于相继两个螺纹牙底之间的距离。
插入牙侧角和承载牙侧角优选在10°-80°的范围内。为10°的下限相应于管形构件需能够被装配起来的事实,为80°的上限相应于螺纹之间必须保持一定钩挂的事实。
为预防卡死的危险和/或为促进装配所用的任何润滑剂的流动,提供具有钝形型廓的螺纹牙顶是有利的。此类钝形型廓可以或应用于阳式牙顶或应用于阴式牙顶,或者应用于这两者。
术语“钝形型廓”是指这样的型廓:其在螺纹牙顶处比圆弧形连接圆角所产生的型廓更平坦。因此,这些钝形型廓可以基于在螺纹牙顶处以切线方式连接承载牙侧和插入牙侧的椭圆形型廓。
有利的是,螺纹区3、4的导程L在2mm-13mm的范围内,其相当于10和2TPI(每英寸十个螺纹和两个螺纹)。该区间构成螺纹零件装配的快速性与这些螺纹零件间足够钩挂之间的折中。
为便于装配管形构件1和2,螺纹区3、4每个都具有一条锥形母线20,所述锥形母线与管形构件轴线10形成在1.5-8度的范围内的角。

Claims (15)

1.螺纹接头,所述螺纹接头包括第一管形构件和第二管形构件,第一管形构件和第二管形构件中的每个管形构件分别带有一阳式端部(1)、一阴式端部(2),所述阳式端部(1)在其外周表面上包括至少一个阳螺纹区(3)并终止于端面(7),所述阴式端部(2)在其内周表面上包括至少一个阴螺纹区(4)并终止于端面(8),所述阳螺纹区和阴螺纹区在其长度的至少一部分上包括螺纹(32、42),每个所述螺纹在经过第一管形构件和第二管形构件中的相应的管形构件的轴线的纵剖面中看,包括一螺纹牙顶(36、46)、一螺纹牙底(35、45)、一承载牙侧(30;40)和一插入牙侧(31、41),
其特征在于,在经过所述螺纹接头的回转轴线(10)的纵剖面中看,阳式和阴式承载牙侧(30;40)的型廓是具有凸起或凹陷形状的连续曲线;并且,对于阴螺纹区(4)的相同部分,所述阴式插入牙侧(41)的型廓与所述阴式承载牙侧(40)的型廓朝向相反;在经过所述螺纹接头的回转轴线(10)的纵剖面中看,阳式插入牙侧(31)的型廓是凸起的,而阳式承载牙侧(30)的型廓是凹陷的;并且,阳式承载牙侧的型廓与阴式承载牙侧的型廓在所述连续曲线的至少70%上是互补的。
2.如权利要求1所述的螺纹接头,其特征在于,在经过所述螺纹接头的回转轴线(10)的纵剖面中看,阳式和阴式插入牙侧(31;41)的型廓和/或所述阳式和阴式承载牙侧(30;40)的型廓是半径在25mm到127mm的范围内的圆弧。
3.如权利要求1所述的螺纹接头,其特征在于,所述阳式和阴式插入牙侧(31;41)和所述阳式和阴式承载牙侧(30;40)在所述螺纹牙顶(36、46)和/或所述螺纹牙底(35、45)处通过半径在3mm到13mm的范围内的连接圆角连接在一起。
4.如权利要求1所述的螺纹接头,其特征在于,所述阳式和阴式插入牙侧的弦线相对与所述螺纹接头的回转轴线垂直的轴线的角与所述阳式和阴式承载牙侧的弦线相对与所述螺纹接头的回转轴线垂直的所述轴线的角是相等的,所述阳式和阴式插入牙侧的弦线与所述阳式和阴式承载牙侧的弦线通过支撑阳式和阴式承载牙侧型廓的曲线与支撑阳式和阴式插入牙侧型廓的曲线之间的交点限定。
5.如权利要求1所述的螺纹接头,其特征在于,所述阳式和阴式插入牙侧的弦线相对与所述螺纹接头的回转轴线垂直的轴线的角比所述阳式和阴式承载牙侧的弦线相对与所述螺纹接头的回转轴线垂直的所述轴线的角大至多30度,所述阳式和阴式插入牙侧的弦线与所述阳式和阴式承载牙侧的弦线通过支撑阳式和阴式承载牙侧型廓的曲线与支撑阳式和阴式插入牙侧型廓的曲线之间的交点限定。
6.如权利要求1所述的螺纹接头,其特征在于,所述阳式和阴式插入牙侧的弦线相对与所述螺纹接头的回转轴线垂直的轴线的角与所述阳式和阴式承载牙侧的弦线相对与所述螺纹接头的回转轴线垂直的所述轴线的角在10°到80°的范围内,所述阳式和阴式插入牙侧的弦线与所述阳式和阴式承载牙侧的弦线通过支撑阳式和阴式承载牙侧型廓的曲线与支撑阳式和阴式插入牙侧型廓的曲线之间的交点限定。
7.如权利要求1所述的螺纹接头,其特征在于,所述阳螺纹区(3)和阴螺纹区(4)的导程(L)在2mm到13mm的范围内。
8.如权利要求1所述的螺纹接头,其特征在于,所述阳螺纹区(3)和阴螺纹区(4)具有锥形母线(20),所述锥形母线与所述螺纹接头的回转轴线(10)形成在1.5度到8度的范围内的角。
9.如权利要求1所述的螺纹接头,其特征在于,所述第一管形构件和第二管形构件是钻井管形构件。
10.如权利要求1所述的螺纹接头,其特征在于,所述阴式端部(2)的牙顶(46)为钝形,钝形型廓即指在螺纹牙顶处的型廓比圆弧形连接圆角所产生的型廓更平坦,使得当阳螺纹区(3)部分和阴螺纹区(4)部分互相装配好时,在阴螺纹区(4)的牙顶和阳螺纹区(3)的牙底底部之间提供间隙。
11.如权利要求1所述的螺纹接头,其特征在于,当阳螺纹区(3)部分和阴螺纹区(4)部分互相装配好时,所述阳式端部(1)的端面(7)抵靠设在所述阴式端部(2)的内部上的突肩(9)。
12.如权利要求1所述的螺纹接头,其特征在于,当阳螺纹区(3)部分和阴螺纹区(4)部分互相装配好时,所述阴式端部(2)的端面(8)抵靠设在所述阳式端部(1)的外部上的突肩(11)。
13.如权利要求1所述的螺纹接头,其特征在于,所述阳式端部(1)和所述阴式端部(2)每个分别都包括密封面(5;6),当阳螺纹区(3)部分和阴螺纹区(4)部分互相装配好时,所述阳式端部和阴式端部的所述密封面(5;6)能过盈接触配合在一起。
14.如权利要求1所述的螺纹接头,其特征在于,当阳螺纹区(3)部分和阴螺纹区(4)部分互相装配好时,所述阳式和阴式承载牙侧(30、40)之间和所述阳式和阴式插入牙侧(31、41)之间的轴向过盈大于0.05mm。
15.如权利要求1所述的螺纹接头,其特征在于,阳式承载牙侧的型廓与阴式承载牙侧的型廓在阳式和阴式承载牙侧的型廓的所述连续曲线的90%上是互补的。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9874058B2 (en) 2014-07-31 2018-01-23 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Fatigue resistant thread profile with combined curve rounding
FR3027338B1 (fr) * 2014-10-16 2016-12-02 Vallourec Oil & Gas France Connexion polyvalente etanche a double butee
US10041307B2 (en) 2015-01-22 2018-08-07 National Oilwell Varco, L.P. Balanced thread form, tubulars employing the same, and methods relating thereto
US9683684B1 (en) 2015-12-09 2017-06-20 Certus Energy Solutions, Llc Tubular coupling
US11466800B2 (en) 2015-12-09 2022-10-11 Certus Energy Solutions, Llc Tubular coupling
CN108252660A (zh) * 2018-03-07 2018-07-06 上海海隆石油管材研究所 一种高扭矩高抗疲劳型螺纹接头
CN108590542B (zh) * 2018-06-21 2023-10-24 上海海隆石油管材研究所 一种螺纹连接结构
CN108756771A (zh) * 2018-08-02 2018-11-06 上海海隆石油管材研究所 一种管柱螺纹连接结构
US10774959B1 (en) * 2019-11-18 2020-09-15 LFS Technologies, Inc. Flush joint high torque thread

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2909380A (en) * 1958-04-16 1959-10-20 Edwin C Hoye Threaded joint for tubular products
GB2074685A (en) * 1980-04-12 1981-11-04 Nippon Steel Corp Joint for oil or gas well pipes
US4822081A (en) * 1987-03-23 1989-04-18 Xl Systems Driveable threaded tubular connection
CN1890499A (zh) * 2003-12-11 2007-01-03 瓦卢莱克曼内斯曼油气法国公司 螺纹管接头抗疲劳性的改进
CN101711303A (zh) * 2007-06-25 2010-05-19 瓦卢莱克曼内斯曼油气法国公司 具有相对的螺纹部的部件的螺纹元件和对应的管状螺纹连接

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1394791A (en) * 1920-07-21 1921-10-25 James P Markham Jr Pipe-coupling
US1671579A (en) * 1920-11-27 1928-05-29 Edgar E Greve Tool joint
US2294160A (en) * 1940-05-04 1942-08-25 Leonard G Crane Glass pipe and coupling therefor
US3258284A (en) * 1963-12-30 1966-06-28 Phipps Orville Drill bit and rod coupling
US3794092A (en) * 1970-11-23 1974-02-26 Textron Inc Locking fastener
USRE30647E (en) 1975-04-23 1981-06-16 Hydril Company Tubular connection
US4004832A (en) * 1975-09-19 1977-01-25 United States Steel Corporation Thread form for pipe joints
USRE34467E (en) 1983-04-29 1993-12-07 The Hydril Company Tubular connection
US5427418A (en) * 1986-07-18 1995-06-27 Watts; John D. High strength, low torque threaded tubular connection
US4865364A (en) * 1988-07-05 1989-09-12 Vetco Gray Inc. Conical thread form
DE59811400D1 (de) 1998-10-01 2004-06-17 Boart Hwf Gmbh Co Kg Bohrgestänge zum drehschlagbohren, insbesondere zum überlagerungsbohren
US6726689B2 (en) * 2002-09-06 2004-04-27 Roger P. Jackson Helical interlocking mating guide and advancement structure
FR2833335B1 (fr) 2001-12-07 2007-05-18 Vallourec Mannesmann Oil & Gas Joint filete tubulaire superieur contenant au moins un element filete avec levre d'extremite
JP2005351324A (ja) 2004-06-09 2005-12-22 Metal One Corp 油井管用ネジ継手
CA2759755C (en) * 2005-03-02 2014-11-04 Vallourec Mannesmann Oil & Gas France Drill stem connection
US7549682B2 (en) * 2005-09-19 2009-06-23 Vetco Gray Inc. Threaded pipe connector
JP2008144955A (ja) 2006-12-12 2008-06-26 Yasuhisa Kurihara 締結部材のねじ山

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2909380A (en) * 1958-04-16 1959-10-20 Edwin C Hoye Threaded joint for tubular products
GB2074685A (en) * 1980-04-12 1981-11-04 Nippon Steel Corp Joint for oil or gas well pipes
US4822081A (en) * 1987-03-23 1989-04-18 Xl Systems Driveable threaded tubular connection
CN1890499A (zh) * 2003-12-11 2007-01-03 瓦卢莱克曼内斯曼油气法国公司 螺纹管接头抗疲劳性的改进
CN101711303A (zh) * 2007-06-25 2010-05-19 瓦卢莱克曼内斯曼油气法国公司 具有相对的螺纹部的部件的螺纹元件和对应的管状螺纹连接

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